"Descubrimos que el centro redox de la reacción electrocatalítica cambia entre el metal y el oxígeno, activado por la luz", explica Xue Jun Min, investigador del Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la NUS y autor principal del descubrimiento. "Esto mejora en gran medida la eficacia de la electrólisis del agua".
El equipo descubrió que la luz altera las propiedades de un material catalítico a base de oxihidróxido que se usa habitualmente en la electrólisis del agua. Este proceso usa una corriente eléctrica para separar el agua en oxígeno e hidrógeno. Y, si el sistema se alimenta de fuentes renovables, no genera ningún tipo de emisiones nocivas. El resultado del trabajo de los investigadores, publicado recientemente en la revista Nature, es un método más eficiente desde el punto de vista energético para obtener hidrógeno.
La clave del descubrimiento: un corte de luz
El origen de este descubrimiento tuvo lugar hace tres años. Los investigadores solían dejar encendidas las luces del laboratorio durante 24 horas mientras se llevaban a cabo sus experimentos. Una noche se produjo un apagón y, cuando el equipo regresó al laboratorio a la mañana siguiente, observó algo sorprendente: el rendimiento del material a base de oxihidróxido de níquel de su experimento de electrólisis del agua había disminuido drásticamente.
"Este descenso en el rendimiento nadie lo había notado antes, porque nadie había hecho este experimento en la oscuridad", explica Xue. "Además, la literatura dice que un material así no debería ser sensible a la luz. La luz no debería tener ningún efecto sobre sus propiedades".
A partir de este hallazgo inesperado, el equipo se puso a trabajar en el diseño de una nueva forma de mejorar los procesos industriales de extracción de hidrógeno. Xue asegura que una manera de conseguirlo es hacer que las celdas que contienen agua sean transparentes, lo que ayuda a introducir luz en el proceso.
"Esto debería requerir menos energía en el proceso de electrólisis y debería facilitar el acceso de la luz natural", dice Xue. "Se puede producir más hidrógeno en menos tiempo, con menos energía consumida".
La carrera por el hidrógeno verde
El hidrógeno es un combustible que, si se extrae de manera ‘limpia’, puede alimentar coches, trenes y aviones o almacenar la energía que producen las fuentes renovables. Sin embargo, a pesar de su abundancia en nuestro planeta, es raro encontrar hidrógeno en su estado puro.
Los métodos de extracción que se estaban empleando hasta ahora —fundamentalmente la hidrólisis y la extracción térmica— son en su mayoría caros y utilizan grandes cantidades de combustibles fósiles que contribuyen al aumento de la temperatura del planeta.
Un informe de 2018 de la Agencia Internacional de la Energía aseguraba que el 96% del hidrógeno que se produce en el mundo los utiliza.
También está el problema del precio. Según el Departamento de Energía de los EEUU, el coste por kilogramo de hidrógeno verde el año pasado era de cinco dólares por kilo, aunque desde la Administración norteamericana ya han propuesto iniciativas que tienen como objetivo reducirlo a un dólar por kilo dentro de 10 años.
Además, aparte de los avances que hemos visto en los métodos de extracción de hidrógeno verde en los últimos tiempos, muchos países se han planteado como objetivo reducir sus costes de producción. Según un reciente estudio de la Agencia Internacional de Energías Renovables, España puede llegar a estar entre los 15 primeros países del mundo en producción de hidrógeno verde y barato para el año 2050. La lista la encabeza China seguida de Chile, Marruecos, Colombia y Australia. Según el informe, China podría llegar a producir a un coste de solo 0,65 dólares por kilo, mientras que España llegaría a los 0,80 dólares.
Fuente: www.elconfidencial.com
